Ceci est un modèle de l'adénovirus de type 5 qui provoque des infections respiratoires. Kateryna Kon / Shutterstock.com

Lorsque la plupart des gens pensent au mot «virus», ils l'associent souvent à des infections ou à des maladies. Le seul but d'un virus est d'attaquer et d'infecter une cellule normale, de l'utiliser pour se répliquer, puis de le tuer. Quelques exemples incluent le virus de la grippe et le mortel virus Ebola.

Récemment, cependant, notre compréhension des virus a considérablement évolué. De nouvelles études révèlent les nuances de diverses infections virales, et d'autres tentent de comprendre comment exploiter les fonctions tueuses des virus et les utiliser à des fins thérapeutiques, comme le traitement du cancer. Jusqu'à présent, les scientifiques ont déploré que le seul remède contre le cancer des yeux chez les enfants rétinoblastome est l'ablation chirurgicale de l'oeil affecté. Dans un récent rapport publié dans Science Translational Medicine, les scientifiques ont trouvé une autre approche pour cibler le rétinoblastome en utilisant des virus plus sûrs: le cancer tuant le cancer.

Cette étude a attiré mon attention parce que Je suis chercheur en ophtalmologie et en sciences de la vue et ont travaillé sur la compréhension des causes des maladies oculaires héréditaires et sur la conception de traitements efficaces. Dans mon laboratoire, nous explorons l'utilisation de virus modifiés comme véhicules pour délivrer la forme correcte d'un gène dans les cellules malades de l'œil. La nouvelle étude publiée décrit ce que je crois être une approche révolutionnaire: l’utilisation d’un virus modifié pour tuer directement les cellules cancéreuses. La stratégie exploite la capacité naturelle d'un virus à tuer les cellules pour traiter le cancer de l'œil.

Le rétinoblastome débute par une tumeur dans le tissu photoélectrique appelé rétine, situé à l'arrière de l'œil. Les symptômes comprennent (de haut en bas) une leucocorie, une couleur blanche dans les yeux lorsque vue de face, un plissement des yeux ou des regards croisés, et une rougeur, une inflammation oculaire. La cornée est une structure transparente à l’avant de l’œil, le cristallin et la fovéa, la région de vision centrale. VectorMine / Shutterstock.com

Virus attaquant le rétinoblastome

Le rétinoblastome est un type courant de cancer chez l'enfant et l'une des principales causes de cécité chez l'enfant. Bien que l'administration de médicaments et la chimiothérapie puissent présenter certains avantages, leurs effets indésirables peuvent entraîner une perte de vision à long terme et éventuellement une élimination de l'œil. De nouvelles stratégies thérapeutiques sont donc envisagées pour cette maladie dévastatrice.

En utilisant les connaissances sur la multiplication des cellules de rétinoblastome pour devenir cancéreuses, une équipe de chercheurs dirigée par Ángel Montero Carcaboso de l’Institut de recherche Sant Joan de Déu à Barcelone, en Espagne, a modifié génétiquement un virus appelé adénovirus qui reconnaît et tue les cellules de rétinoblastome sans nuire aux cellules plus saines voisins.

L’utilisation des virus à des fins thérapeutiques est une préoccupation majeure, à savoir leur capacité à s’éloigner de la zone infectée. Pour s'assurer que le virus ne puisse pas endommager les cellules saines, il a été spécialement conçu pour ne se reproduire que dans les cellules de rétinoblastome. L'équipe de Carcaboso a testé la distribution de l'adénovirus dans d'autres parties du corps après l'injection du virus modifié dans l'oeil de souris atteintes de rétinoblastome. Ils ont fait la même chose chez des jeunes lapins sans tumeur. Son équipe a découvert que le virus était confiné aux cellules tumorales de l’œil et ne présentait que des fuites légères et à court terme dans le sang. Le système immunitaire des souris a alors semblé éliminer le virus qui avait fui du système en six semaines. Les auteurs en ont déduit que l'adénovirus modifié était suffisamment sûr pour continuer.

Sécurité et efficacité des adénovirus modifiés

Les chercheurs ont ensuite analysé la capacité de l'adénovirus modifié à tuer les cellules tumorales du rétinoblastome lorsque le virus était injecté dans les yeux des souris atteintes de rétinoblastome. Les chercheurs ont rapporté que l'injection de ces virus augmentait la survie de l'œil d'environ 40 jours par rapport à l'œil non injecté. Une autre conclusion positive est que le virus n’attaque pas les cellules saines normales en dehors de la tumeur.

Encouragés par le succès des virus modifiés dans les yeux de souris, les auteurs ont testé leur capacité à tuer le cancer chez un petit essai clinique chez deux patients. Ces patients n'avaient pas répondu à la chimiothérapie ou à la radiothérapie, et la seule option restante était l'ablation de l'œil pour empêcher la tumeur de se propager dans tout le corps.

Dans les études préliminaires, les chercheurs ont découvert que l'adénovirus modifié ciblait les cellules tumorales dans les yeux du patient. Malheureusement, l'œil d'un patient a dû être enlevé chirurgicalement car il est devenu trouble et n'a pas pu être examiné par les chercheurs. Lorsque l'équipe de Carcaboso a étudié la tumeur de l'œil excisé, elle a découvert que le virus ne se reproduisait que dans les cellules malades et non dans la partie la plus saine de l'œil. Chez le second patient, il semblait y avoir une réduction de la taille de la tumeur et du nombre de cellules malades.

Similaire virus tueurs de cancer ont déjà été décrits pour traiter le mélanome, un type mortel de cancer de la peau. Dans ce cas, le virus modifié a été injecté dans le mélanome, qui n'a tué que les cellules infectées. En fait, cela a conduit au premier médicament utilisant un virus tueur de cancer à être approuvé par la Food and Drug Administration.

Il s'agit d'un modèle moléculaire de l'adénovirus, un virus à ADN qui provoque des infections respiratoires et autres. Les chercheurs extraient ce virus de son potentiel pathogène et l'utilisent pour traiter cette maladie. Kateryna Kon / Shutterstock.com

Utilisation des propriétés des virus pour développer des traitements

Les chercheurs de mon laboratoire étudiez le fonctionnement des virus lorsqu'ils ont été modifiés pour ne pas tuer les cellules, mais leur livrer le bon chargement. L'une de ces applications est la délivrance de la forme correcte d'un gène défectueux chez un patient atteint d'un trouble génétique. L'un des problèmes liés à l'utilisation de ces virus modifiés plus sûrs pour délivrer des gènes est qu'ils limitent la taille du gène (environ unités 4,000 de l'ADN) qu'ils peuvent transporter dans une cellule. Nous travaillons sur le problème de la délivrance de gènes qui dépassent cette limite et provoquent des maladies de cécité graves telles que rétinite pigmentaire et Amaurose congénitale de Leber.

Nous avons récemment découvert une stratégie pour créer des formes plus courtes de ces gènes qui s’intègrent dans les virus. Etudes précliniques récentes dans mon laboratoire ont montré à des souris que lorsque nos virus délivrent la version correcte d'un gène muté ou manquant dans les cellules de détection de la lumière de l'œil, on peut retarder l'apparition de la cécité.

La recherche sur le rétinoblastome de Carcaboso exploite une propriété différente des virus. Pour moi, les virus et les capacités de destruction de la cargaison et de destruction des cellules sont les deux faces d’une même pièce. Les virus modifiés peuvent délivrer des médicaments thérapeutiques ou des gènes sans tuer la cellule. Les virus tueurs de cancer, cependant, sont modifiés pour entrer et tuer des cellules spécifiques.

Je trouve les études de Carcaboso intéressantes et passionnantes, mais elles en sont encore à un stade préliminaire. Les chercheurs doivent travailler davantage pour comprendre comment le système immunitaire du patient réagit à l'adénovirus injecté. Après tout, notre système immunitaire est conçu pour rechercher et détruire les virus avant qu'ils ne causent des dommages. La taille du rétinoblastome pourrait également être un facteur limitant dans l’évolution favorable de l’injection. Les essais cliniques en cours fourniront de plus amples informations sur la sécurité et la capacité de guérison des talents anticancéreux de ces agents pathogènes microscopiques.

A propos de l'auteur

Hemant Khanna, professeur agrégé d’ophtalmologie, Université du Massachusetts Medical School

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

books_disease